新教材适用2024版高考化学二轮总复习第1部分新高考选择题突破专题6化学反应与能量微专题1化学能与热能教师用书

专题6化学反应与能量新课程标准1．能辨识化学反应中的能量转化形式，能解释化学反应中能量变化的本质。2．能进行反应焓变的简单计算，能用热化学方程式表示反应中的能量变化，能运用反应焓变合理选择和利用化学反应。3．能分析、解释原电池和电解池的工作原理，能设计简单的原电池和电解池。4．能列举常见的化学电源，并能利用相关信息分析化学电源的工作原理。能利用电化学原理解释金属腐蚀现象，选择并设计防腐措施。5．能综合考虑化学变化中的物质变化和能量变化来分析、解决实际问题，如煤炭的综合利用、新型电池的开发等。命题角度1．吸热与放热判断，会书写热化学方程式。2．依据键能或盖斯定律计算ΔH。3．电极的判断；.电极反应或总反应方程式的书写。4．电解质溶液及电极的现象或变化及相关计算。5．交换膜的有关判断及原因分析。6．金属腐蚀的现象及防腐措施。微专题1化学能与热能命题角度1化学反应中的能量变化1.(2022·浙江1月)相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷()的能量变化如图所示：下列推理不正确的是(A)A．2ΔH1≈ΔH2，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比B．ΔH2＜ΔH3，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定C．3ΔH1＜ΔH4，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键D．ΔH3－ΔH1＜0，ΔH4－ΔH3＞0，说明苯分子具有特殊稳定性【解析】本题考查物质稳定性与能量的关系。由ΔH2≠ΔH3可知双键位置不同，物质所具有的能量不同，加氢放出的热量不同，所以碳碳双键加氢放出的热量与双键数目及双键位置都有关系，A错误；能量越低越稳定，ΔH2<ΔH3说明单双键交替的两个碳碳双键有利于物质稳定，B正确；苯分子若存在3个双键，则ΔH4＜ΔH3，由图知ΔH4＞ΔH3且3ΔH1＜ΔH4说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键，C正确；由ΔH3－ΔH1<0可知双键数目越多，加氢放出的热量越多，由ΔH4－ΔH3>0可知苯分子比单双键交替的两个碳碳双键的结构更稳定，存在特殊稳定性，D正确；故选A。2.(2022·浙江1月)在298.15K、100kPa条件下，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，N2(g)、H2(g)和NH3(g)的比热容分别为29.1、28.9和35.6J·K－1·mol－1。一定压强下，1mol反应中，反应物[N2(g)＋3H2(g)]、生成物[2NH3(g)]的能量随温度T的变化示意图合理的是(B)【解析】本题考查物质的能量。该反应为放热反应，则反应物的总能量高于生成物的总能量，可排除C、D两项，温度升高，平衡逆向移动，反应物的量增多，生成物的量减少，结合比热容数据可知，反应物增加的能量大于生成物增加的能量，则随温度升高，反应物与生成物的能量差越来越大，故选B。命题角度2焓变比较与计算3.(2022·浙江6月)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：物质(g)OHHOHOOH2O2H2O2H2O能量/kJ·mol－1249218391000－136－242可根据HO(g)＋HO(g)=H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214kJ·mol－1。下列说法不正确的是(C)A．H2的键能为436kJ·mol－1B．O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍C．解离氧氧单键所需能量：HOO<H2O2D．H2O(g)＋O(g)=H2O2(g)ΔH＝－143kJ·mol－1【解析】根据表格中的数据可知，H2的键能为218×2＝436kJ·mol－1，A正确；由表格中的数据可知O2的键能为249×2＝498kJ·mol－1，由题中信息可知H2O2中氧氧单键的键能为214kJ·mol－1，则O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍，B正确；由表格中的数据可知HOO=HO＋O，解离其中氧氧单键需要的能量为249＋39－10＝278kJ·mol－1，H2O2中氧氧单键的键能为214kJ·mol－1，C错误；由表中的数据可知H2O(g)＋O(g)=H2O2(g)的ΔH＝－136－249－(－242)＝－143kJ·mol－1，D正确；故选C。4.(2021·浙江)相同温度和压强下，关于反应的ΔH，下列判断正确的是(C)A．ΔH1>0，ΔH2>0B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C．ΔH1>ΔH2，ΔH3>ΔH2D．ΔH2＝ΔH3＋ΔH4【解析】环己烯、1,3-环己二烯分别与氢气发生的加成反应均为放热反应，因此，ΔH1＜0，ΔH2＜0，A不正确；苯分子中没有碳碳双键，其中的碳碳键是介于单键和双键之间的特殊的共价键，因此，其与氢气完全加成的反应热不等于环己烯、1,3-环己二烯分别与氢气发生的加成反应的反应热之和，即ΔH3≠ΔH1＋ΔH2，B不正确；环己烯、1,3-环己二烯分别与氢气发生的加成反应均为放反应，ΔH1＜0，ΔH2＜0，由于1mol1,3-环己二烯与氢气完全加成后消耗的氢气是等量环己烯的2倍，故其放出的热量更多，其ΔH1>ΔH2；苯与氢气发生加成反应生成1,3-环己二烯的反应为吸热反应(ΔH4>0)，根据盖斯定律可知，苯与氢气完全加成的反应热ΔH3＝ΔH4＋ΔH2，因此ΔH3>ΔH2，C正确；根据盖斯定律可知，苯与氢气完全加成的反应热ΔH3＝ΔH4＋ΔH2，因此ΔH2＝ΔH3－ΔH4，D不正确；故选C。〔思维建模〕焓变的计算方法1．反应热(ΔH)的基本计算公式ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量＝反应物的总键能－生成物的总键能＝正向反应的活化能－逆向反应的活化能2．根据盖斯定律计算焓变流程知能对点1对吸、放热反应的理解类型\比较放热反应吸热反应定义放出热量的化学反应吸收热量的化学反应宏观角度比较反应物的总能量高于生成物的总能量反应物的总能量低于生成物的总能量图示微观角度比较反应物中化学键断裂所吸收的总能量小于生成物中化学键形成所释放的总能量反应物中化学键断裂所吸收的总能量大于生成物中化学键形成所释放的总能量图示知能对点2标准燃烧热与中和热标准燃烧热中和热概念在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时的反应热。标准燃烧热的单位一般用kJ·mol－1表示在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1mol液态H2O时的反应热注意标准燃烧热的限定词有恒压(101kPa时)、可燃物的物质的量(1mol)、完全燃烧、稳定的氧化物等，其中的“完全燃烧”，是指物质中下列元素完全转变成对应的氧化物：C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)等注意几个限定词：①稀溶液；②产物是1mol液态H2O；③用热化学方程式可表示为OH－(aq)＋H＋(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1特别说明：焓变(ΔH)与化学反应所处的环境温度和压强有关、与物质的状态有关、与参加反应的物质的量多少有关；而与化学反应途径无关、与反应进行的程度无关、与化学反应条件无关。如催化剂只能影响正、逆反应的活化能，而不影响反应的ΔH。命题角度1化学反应中的能量变化1.(2023·上海长宁统考二模)常温常压下，1molCH3OH与O2发生反应时，生成CO或HCHO的能量变化如图(反应物O2和生成物水略去)，下列说法正确的是(B)A．加入催化剂后，生成CO的热效应变大，生成HCHO的热效应变小B．加入催化剂后，生成HCHO的速率变大，单位时间内生成HCHO量变多C．1molCH3OH完全燃烧生成液态水和二氧化碳(g)放出393kJ的热量D．生成HCHO的热化学方程式为2CH3OH＋O2=2HCHO＋2H2O＋316kJ【解析】加入催化剂只改变反应历程而不改变热效应，A项错误；活化能越低反应越快，加入催化剂生成CO的活化能增大而生成HCHO的活化能降低，故生成HCHO速率更快，B项正确；1molCH3OH完全燃烧生成液态水和一氧化碳(g)放出393kJ的热量，C项错误；该热化学方程式没有标注物质的状态，D项错误；故选B。2.(2023·上海浦东新统考二模)反应过程Ⅰ、Ⅱ都能将反应物(M)转化为产物(N)。其能量与反应进程的关系如下：下列有关说法正确的是(B)A．进程Ⅰ是吸热反应B．X是催化剂C．M·X比N·X稳定D．反应热：Ⅰ>Ⅱ【解析】进程Ⅰ中产物N能量低于反应物M，所以为放热反应，故A错误；由进程Ⅱ可知，反应前为M＋X，反应后为N＋X，X为催化剂，故B正确；由图可知，M·X能量更高，更活泼，故C错误；X为催化剂，不改变反应热，所以反应热：Ⅰ＝Ⅱ，故D错误；故选B。命题角度2焓变比较与计算3.(2023·上海杨浦统考二模)相关有机物分别与氢气发生反应生成1mol环己烷()的能量变化如图所示：下列叙述错误的是(B)D．3d≠a，可推测苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键4.(2023·广东省深圳市红岭中学质检)已知：①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH1②3H2(g)＋Fe2O3(s)=2Fe(s)＋3H2O(g)ΔH2③2Fe(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Fe2O3(s)ΔH3④2Al(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Al2O3(s)ΔH4⑤2Al(s)＋Fe2O3(s)=Al2O3(s)＋2Fe(s)ΔH5下列关于上述反应焓变的判断正确的是(C)A．ΔH1＞0 B．ΔH5＞0C．ΔH4＜ΔH3 D．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3【解析】H2在O2中的燃烧反应为放热反应，所以ΔH1＜0，A不正确；Al与Fe2O